关键词：高性能；混凝土；配合比；设计方法
本文对于高性能混凝土（英文简称HPC）的配合比的设计方法进行了研究和探索，对于能对配制高性能混凝土产生影响的关进因素及其控制方法，还有在其施工过程中的相关质量控制的有力而关键的措施进行了深入探讨，期待对于这些的研究能够起到抛砖引玉的作用，从而为该领域的技术提升作出一定的贡献。
1、高性能混凝土的概念和意义
作为一类新型的高技术混凝土，高性能混凝土是通过对于普通混凝土的性能的基础之上，对于现代混凝土技术的制作上进行大幅度提升和制作的混凝土。它的主要设计指标是以耐久性为其基本原则。对于不同用途而产生的不同要求，在工作性、耐久性、强度、适用性、经济性和稳定性的体积等作为性能主要的特点，加强并且重点予以保障。在配置上，高性能混凝土采用低水胶比，并且使用非常优质的原材料，还有就是一定要保证高效的外加剂和矿物细掺量的足够数量的掺入。
2、高性能混凝土独特的性能特征
和普通的混凝土相比起来，高性能混凝土具有一些独特的优势和性能，这就是以下要分析的内容：
（1）具有高抗渗能力和相当的强度，但是高性能混凝土不一定就是高强度的，低和中强度的也可以。
（2）具有良好的工作性是高性能混凝土的又一主要特征。混凝土的拌合物，要求具有比较高的流动性，并且在成型的过程中不离析和不分层，非常易于充满模型；自密实混凝土和泵送混凝土都具有非常良好的自密实性能和可泵性。
（3）高性能混凝土的使用寿命，一般比较长久。在一些特殊护理工程中的特殊位置，耐久性才是对于结构设计进行控制的主因素，而不是人们一般认为的混凝土的强度。高性能混凝土应用的主要目的，就在于它们能使混凝土的结构安全，非常可靠的达到50～100年以上，这个作用非常了不起。
（4）具有比较高的体积稳定性是高性能混凝土具有的又一重大优势，这就体现在其硬化初期，混凝土就有着比较低的水化热，在硬化的后期则收缩变形会比较小。
总体来说，能够对于施工工艺要求和结构功能要求进行更好的满足的混凝土，就是高性能混凝土。它能对于混凝土的使用寿命进行最大程度和限度的有效延长，从而对于工程的造价进行大力降低和缩减。
现代科技和生产的快速发展，各种类型的较高、较长并且超级大型的混凝土的构筑物，还有一些在非常严酷环境下要使用到的重大的混凝土结构一高层建筑和跨海大桥等，都属于这个范畴。这些不断增加的建筑需要，并且施工的难度非常大、环境又十分险恶，维修起来更是困难重重，这对于混凝土来说要求更高，要求施工的性能不但要好，尽量对于浇筑不产生一些不利和消极的缺陷影响，而且更加要求其使用寿命要长，耐久性要非常好。
3、 高性能混凝土配比的设计原则分析
3.1对于配置强度原则的确定
因为要以强度为要求进行满足为出发点，混凝土的试配强度，一般必须比设计强度要高。我国目前对于高性能混凝土的配合比的确定，其中的预期抗压强度的标准依然以《普通混凝土配合比设计规程》中的规定为蓝本和依据。在没有标准差数值和可靠的强度统计数据的时候，对于配制混凝土的强度的标准，至少不能比设计强度的1.15倍还要低。
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3.2对于适度的水胶比的确定
制备高性能混凝土的一个重要的前提条件，就是比较低的用水量和相对高的水泥用量，但是超过临界值的水泥用量，不一定就能对抗压强度的提高非常有利，甚至还会产生降低强度的反作用。如果要用到液体外加剂，在水胶比重就应当对于高效减水剂中的水进行充分而适当的考虑。
3.3对于低用水量原则的坚持
对于高性能混凝土工作性的条件，应当予以很好的满足。同时，需要对于用水量进行最大限度的减少，从而对于混凝土的干缩起到一定的抑制作用，并且对于水泥石界面和骨料的粘结力，以及混凝土和钢筋之间的握裹力产生相对的作用。
3.4掌握适当的砂率也非常重要
对于混凝土的工作性有重要影响的就是砂率。比起中低强度等级的混凝土来说，高性能混凝土的粗谷料的用量更加多一些。水胶比不同的情况下，高性能混凝土的最优砂率也不尽相同。在一般情况下，要使强度能呈现增长的态势，就必须增加混凝土的砂率，弹性模量也能因此而呈现出下降的趋势。这个砂率的配比控制，需要根据粗细骨料的颗粒级配、胶凝材料的总用量和泵送的要求等这些系列因素，从而做出选择和决定。
3.5把握好掺合料用量和高效减水剂的优化原则
对于掺合料和高效减水剂来说，它的优化原则包含了两个含义：①掺合料和高效减水剂用量的优化；⑦对于不同的掺合料的用量进行的优化。因为相对比较低的化学活性，粉煤灰对于混凝土初期的强度影响，一般比较大，在掺量比较高的情况下更是如此。为了对于这个缺陷进行相应的弥补，对于粉煤灰加入之后，就要在复合活性比较高的超细矿的渣粉，从而对于火山灰效应进行相应的提高，并且对于体系里的微粒之间的化学诱导和交互进行有效的激发，这样也能对于分体的化学活性进行相应的提高。对于矿渣粉和粉煤灰进行复掺后，有一定的互补作用到混凝土的强度上，从而产生出其他的单一材料所无法达到和具有的优良效果，并且能够发挥出更大的优势效果来。
4、 对于高性能混凝土配合比设计方法的探究
因为对于其性能产生影响的因素比较多，所以高性能混凝土的组分也十分复杂。在目前对于其理解还存在一定的差距的情况下，对于它的配比也就没有相应统一而且成熟的方式方法。国内外在该领域的研究，大致分为以下几类：
4.1美国混凝土协会的方式
美国混凝土协会提出的方法是，对于掺粉煤灰的高强混凝土进行相应的优化和配合比的设计的方案。这个方法对于普通容重的非引气混凝土非常适用，一般在一些不同胶凝材料的用量和比例进行试验和采用，从而最终获取最佳的配合比来。
4.2法国国家路桥试验室的方式
因为对于高性能混凝土的研究，法国路桥中心已经处于世界前沿地位。他们的配合比设计方法以大量在模型材料上进行的试验，并且用胶接料浆体来进行相应的流变试验，同时用砂浆来进行需要的力学试验，这个模式对于配合比设计的过程中所需要的试验次数和时间，都进行了极大的压缩，并且收到了非常好的效果。
此外，还有包括英国的Domone PLI等方法、Aitcin PC和Mehta PK方法、保罗米修正法、全计算法和其他类型的设计方式，各自呈现不同的特点，在此不再进行一一赘述。
5、结束语
从目前配合比设计方法的研究现状来进行分析，高性能混凝土的相关知识和实践还基本上停留在理论研究和实验室的阶段，对于这些的研究还应该进一步深入和系统的进行分析和总结。针对高性能混凝土在生产过程中影响质量的因素多和组分比较多等问题，通过计算机语言的采用和有关的数学模型的建立，就能够对于其配合比的优化设计进行很好的实现。虽然会存在因为没有充足的现存数据量而导致了一定的实用局限性，计算机的大力发展和在此领域的应用填补了这个缺憾，也成为高性能混凝土配合比设计的一个重点发展方向，追求环保节能是整个行业发展的大趋势，希望高性能混凝土也能走上这条绿色可持续发展的道路上来。
参考文献：
[1]崔占敏.绿色高性能混凝土材料及其应用探讨[J].黑龙江交通科技，2012（07）
[2]胡检.EMC技术及其在环保高性能胶凝材料配制中的应用研究[J].湖南大学，2018
论文作者:陈金华,
论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷23期
论文发表时间:2020/4/3
标签：混凝土论文; 高性能混凝土论文; 强度论文; 方法论文; 用量论文; 较高论文; 高效论文; 《建筑实践》2019年38卷23期论文;